Присоединяйтесь к Клубу стоматологов в Telegram

3D-печать термогибких лечебных шин: более комфортное лечение бруксизма

28.05.24 28 мая 2024 0

Трехмерная (3D) печать способствовала быстрому и обильному росту в области цифровой стоматологии и была стимулирована в значительной степени развитием инновационных материалов. Термогибкие окклюзионные шины представляют собой недавнюю инновацию в этой области, поскольку они отличаются удивительной эластичностью. Теперь практикующие врачи могут предоставить пациентам удобное, мягкое медицинское изделие класса II, созданное с помощью простого цифрового рабочего процесса. В этой статье представлен клинический случай, демонстрирующий лечение заболеваний височно-нижнечелюстного сустава с помощью гибкой шины, напечатанной на 3D-принтере. Обеспечение пациенту относительного комфорта во время ношения шины для предотвращения негативных последствий бруксизма помогло улучшить восприятие пациентом ситуации и его приверженность лечению. Простое, неинвазивное изготовление шины, описанное в этом сообщении, может быть выполнено любыми лечащими врачами, желающими внедрить окклюзионные изделия в свой цифровой рабочий процесс.

3D-печать термогибких лечебных шин: более комфортное лечение бруксизма

Стоматология переживает быстро растущий технологический прогресс, при этом значительную роль играют процессы трехмерной (3D) печати. Этот прогресс привел к интеграции цифровых технологий в многочисленные стоматологические процедуры, включая напечатанные на 3D-принтере хирургические шаблоны для имплантации, шаблоны для пародонтальной хирургии, напечатанные на 3D-принтере каркасы частичных зубных протезов, цифровые полные зубные протезы и ортодонтические элайнеры. Все эти применения технологии вызвали интеллектуальный ажиотаж, который продолжает расширять и совершенствовать цифровые процессы. Индустрия 3D-печати способствовала этому ажиотажу, предоставляя финансово доступные и удобные в использовании материалы и оборудование для производства инновационных изделий. Одной из таких недавних инноваций является разработка пластмасс для 3D-печати, которые обладают удивительно гибкими свойствами.

Большинство стоматологических изделий, напечатанных на 3D-принтере, такие как хирургические шаблоны, модели зубов и съемные протезы, являются жесткими. Однако для некоторых применений, таких как окклюзионные шины, для обеспечения удобства пациента требуются гибкие изделия. В зависимости от клинической ситуации и реакции пациента на лечение, можно установить жесткую, мягкую или двойную шину. К сожалению, 3D-печать до сих пор позволяла изготавливать окклюзионные изделия только жесткой консистенции. Для получения мягких или двойных шин производители 3D-печати рекомендуют печатать модели, а затем изготавливать типичные термоформованные шины. Недавно в результате исследований и разработок был получена пластмасса для 3D-печати, которая обеспечивает кручение, сравнимое с термоформованными шинами.

Процессы 3D-печати

3D-печать в стоматологии включает в себя три процесса: моделирование методом наплавления (ММН), стереолитографию (СЛГ) и селективное лазерное спекание (СЛС). Окклюзионные изделия, как правило, производятся с помощью СЛГ из-за ее высокой степени точности и широкого выбора доступных пластмасс. Эти пластмассы, как правило, жесткие из-за высокого модуля упругости. В результате возникла необходимость в изготовлении гибких шин и инновационных пластмасс. Были достигнуты успехи в технологиях 3D-печати, особенно в том, что касается технологии создания непрерывной жидкой межфазной границы (СНЖМГ), при этом ключ к успеху сосредоточен на выборе материала, то есть пластмасс. Такие пластмассы должны быть способны деформироваться под напряжением при соблюдении минимальных стандартных требований к окклюзионным изделиеям: биосовместимость, износостойкость, отсутствие цвета, запаха, вкуса и т.д.

Органическая фаза пластмассы содержит мономеры метакрилата, которые после светового отверждения образуют стабильную трехмерную матрицу. Стабилизаторы вязкости необходимы для того, чтобы сделать эти пластмассы более гибкими и менее хрупкими. Алифатический акрилат является предпочтительным полимером для создания износостойких и гибких пластмасс, избегая при этом изменения цвета, такого как пожелтение, с течением времени. Модуль упругости гибкой пластмассы для 3D-печати составляет около 115 МПа (например, V-Print splint comfort, VOCO, voco.dental), что, с одной стороны, намного ниже, чем 2121 МПа негибкой пластмассы для 3D-печати, такой как Imprimo LC Splint (Scheu Dental). С другой стороны, он близок к значению 175 МПа для гибких термоформовочных пластин, таких как Copyplast (Scheu Dental). Визуально окклюзионные шины, напечатанные на 3D-принтере с использованием гибких и негибких пластмасс, выглядят идентично (фото 1); разница в гибкости заметна только при ручном обращении с шинами (фото 2). Клинически гибкие шины приносят пользу пациентам с заболеваниями височно-нижнечелюстного сустава в том смысле, что они уменьшают мышечную боль и не вызывают окклюзионных изменений, в дополнение к обеспечению большего комфорта, чем жесткая шина.

Фото 1: Визуальное сравнение жестких (слева) и гибких (справа) шин, напечатанных на 3D-принтере.

Фото 2: Сравнение гибкости жестких (слева) и гибких (справа) шин, напечатанных на 3D-принтере.

Клинический случай

Пациент, 69 лет, обратился с жалобой на сильную зубную боль при жевании. Его анамнез не имел отношения к клиническому случаю. Клиническое обследование и рентгенограммы показали дефектную реставрацию на живом зубе 1.6. Удаление реставрации выявило мезиодистальную линию трещины (фото 3) в результате эффекта заклинивания, вызванного дефектной реставрацией (сломанная в мезиально-окклюзионно-дистальном [МОД] направлении реставрация из композитного материала) и усиленного ночной парафункциональной активностью (сжимание челюстей без нарушения функции сустава).

Фото 3: Мезиодистальная трещина в зубе 1.6.

Была проведена немедленная процедура герметизации дентина (фото 4), и зуб был отпрепарирован под реставрацию керамической вкладкой "onlay". На последующем приеме на зубе была зафиксирована реставрация из дисиликата лития (IPS e.max, Ivoclar), обеспечивающая равномерное распределение жевательной нагрузки на зубе (фото 5). Чтобы предотвратить патологическую стираемость и ночную парафункцию, пациенту было показано ношение шины, покрывающей весь зубной ряд.

Фото 4: Немедленная герметизация дентина зуба 1.6.

Фото 5: Реставрация керамической вкладкой "onlay" на зуб 1.6.

Были заказаны две верхнечелюстные окклюзионные шины, одна жесткая и одна гибкая, без клыковых направляющих. Цель состояла в том, чтобы предоставить пациенту выбор из обоих вариантов, а затем попросить его субъективно определить, какая шина из двух была более удобной. Цифровые модели были импортированы в модуль "bite splint" (окклюзионная шина) стоматологического программного обеспечения (DentalCAD 3.0 Galway, exocad), чтобы их можно было виртуально установить на цифровой артикулятор (фото 6). В данном клиническом случае был выбран наклон резцового столика на 70 градусов и повышение прикуса на 3 мм. Шина была спроектирована и адаптирована к противоположному зубному ряду (фото 7).

Фото 6: Настройка виртуального артикулятора.

Фото 7: Конструкция шины.

Конструкция жестких и гибких шин, по сути, одинакова, с той лишь разницей, что для поднутрений гибкой шины необходимы более крупные соединения. Для отправки на 3D-принтер файлы в формате стандартного языка тесселирования (STL) сначала должны быть импортированы в программное обеспечение для раскроя (Netfabb, Autodesk) (фото 8). Окклюзионные изделия в этом случае можно было бы затем напечатать на 3D-принтере (V-Print splint [VOCO] для жесткой шины; V-Print splint comfort [VOCO] для гибкой шины) (фото 9).

Фото 8: Раскрой гибких шин.

Фото 9: Гибкие шины сразу после 3D-печати.

Как только процесс печати был завершен, шины были отсоединены от платформы и пропитаны 96%-ным раствором изопропанола. Для завершения отверждения шины были помещены в устройство для светового отверждения (Otoflash G171, VOCO) (фото 10). Они были тщательно отполированы и перемещены на моделях, чтобы оценить прикус и устранить любые окклюзионные помехи (фото 11). В результате были получены две визуально идентичные шины, напечатанные на 3D-принтере, которые отличались только гибкостью (фото 12 и фото 13).

Фото 10: Световое отверждение после экспозиции в устройстве для полимеризации со вспышкой.

Фото 11: Проверка окклюзии с помощью артикуляционной бумаги.

Фото 12. Жесткая шина, напечатанная на 3D-принтере. Обратите внимание, что практически нет видимой разницы между этой гибкой шиной и напечатанной на 3D-принтере, показанной на фото 13.

Фото 13. Гибкая шина, напечатанная на 3D-принтере.

На следующем приеме шины были примерены во рту (фото 14 и фото 15), и пациент получил инструкции по ношению и уходу. Ему сказали носить их поочередно в течение недели на ночь, а повторный прием был назначен через 2 месяца.

Фото 14. Жесткая шина, напечатанная на 3D-принтере, во рту пациента.

Фото 15. Гибкая шина, напечатанная на 3D-принтере, во рту пациента.

Это был первый опыт пациента с окклюзионным изделием. Ношение жесткой шины вызывало у него странное ощущение присутствия во рту постороннего предмета и сильного давления на зубы. Он чувствовал необходимость систематически разжимать зубы во время сна, что приводило к сухости во рту и утреннему неприятному запаху изо рта. Однако ношение гибкой шины обеспечивало значительно больший комфорт. Он сообщил, что даже его сон улучшился, и он чувствовал себя спокойным в течение ночи.

Благодаря успешному лечению его бруксизма теперь стало возможным комплексное лечение для замены отсутствующих зубов (вторых премоляров верхней челюсти) с сохранением существующих, поскольку нелеченный бруксизм может поставить под угрозу долговечность естественных зубов и реставраций на имплантатах.

Обсуждение

Пациенты часто не в состоянии распознать нарушения окклюзии и, как следствие, обращаются за медицинской помощью только тогда, когда последствия становятся заметными и/или состояние становится болезненным на более поздних стадиях. Однако простое показание пациенту внутриротового изображения, демонстрирующего повреждение зубов, часто может быть эффективным способом добиться признания пациентом проблемы. Окклюзионные изделия помогают предотвратить чрезмерную нагрузку у пациентов, страдающих бруксизмом, и увеличивают срок службы зубов и реставраций. Таким образом, для того, чтобы добиться согласия пациента на регулярное ношение ночной каппы, требуется хорошая коммуникация. Действительно, пациенты могут проявлять нежелание, если у них был опыт использования аналоговых шин, которые традиционно не разрабатывались с учетом комфорта.

В этом отчете о клиническом случае разрешение пациенту носить гибкую шину позволило как предотвратить вредные последствия бруксизма, так и обеспечить комфорт во время ночного использования. Эта гибкая шина обеспечила преимущества, которые ранее были невозможны при использовании жестких шин. Теперь у лечащих врачей есть возможность напечатать на 3D-принтере жесткую или гибкую шину в зависимости от клинического случая.

Основной проблемой при использовании окклюзионных шин, напечатанных на 3D-принтере, как правило, является точность примерки. Сравнение обычно проводится с фрезерными дисками или термоформованными шинами. Точность шин, напечатанных на 3D-принтере, обычно равна точности фрезерованных. Однако при 3D-печати необходимо учитывать горизонтальную ориентацию устройства и смещение, которое должно быть установлено равным 0,1 мм для получения оптимального прилегания.

Второстепенными проблемами окклюзионных изделий, напечатанных на 3D-принтере, являются их механические свойства и долговременная стабильность. Пластмассы для 3D-печати демонстрируют более высокую сорбцию воды и растворимость по сравнению с прессованными или измельченными пластмассами. Более того, они показали более низкие и менее стабильные значения поверхностной твердости. Однако новое поколение пластмасс предлагает улучшенные эксплуатационные характеристики, соответствующие действующим стандартам за счет сохранения их формы без видимых искажений после искусственного старения.

Еще одна критика изделий, напечатанных на 3D-принтере, касается безопасности для здоровья. Было замечено, что при использовании акриловых шин некоторые вещества могут вызывать раздражение, приводящее к гиперчувствительности или даже аллергии на стоматологические пластмассы. Индустрия стоматологической 3D-печати тщательно изучила состав и методы производства, используемые при изготовлении окклюзионных изделий. При элюировании пластмасс для 3D-печати могут выделяться потенциально цитотоксичные остатки, но, как правило, это результат неполной полимеризации. Производители настаивают на строгом соблюдении этапов последующей обработки и рекомендуют после экспозиции использовать устройство для светового отверждения. Это интенсивное световое излучение улучшает отверждение материала, уменьшает количество оставшихся мономеров и повышает механические свойства.

Заключение

Гибкая пластмасса для 3D-печати, продемонстрированная в этом отчете, уже сама по себе была инновацией, но превращение ее в медицинское изделие — еще большее достижение. Как было показано, вредным последствиям бруксизма теперь можно противодействовать, чтобы продлить срок службы реставраций и защитить структуру зубов, одновременно обеспечивая повышенный комфорт для пациента. Цифровой дизайн шины обеспечивает такие преимущества, как высокая точность, быстрое изготовление и даже упрощенный порядок повторного заказа. С помощью гибкой пластмассы для 3D-печати практикующие врачи могут обеспечить пациентам удобную шину, что поможет повысить приверженность лечению.

В этом отчете о клиническом случае пациент попробовал две разные шины, напечатанные на 3D-принтере, чтобы самостоятельно оценить преимущества и недостатки каждой из них. Это простое, неинвазивное лечение помогло добиться согласия пациента. Теперь можно рассмотреть возможность комплексной реабилитации для восстановления биологии, функции и эстетики полости рта у этого пациента.

Автор: Yassine Harichane, DDS, MSc, PhD

Статьи от брендов

0 комментариев